台式电风扇开题报告

1、毕业设计开题报告 题目名称： 台式电风扇摇头装置及传动系统设计 学生姓名： 周航 学 号： 1001433130 二级学院（系）/专业：机械工程学院 /机械制造与自动化 班 级： 机自1011 指导教师： 龚晓群 2013 年 1 月24日 毕 业 设 计（论文）开 题 报 告1.本课题的背景及意义在炎热而又烦闷的夏夜，它舞动自己的四肢为我们在黑暗中送来徐徐的凉风，正是因为它，在没有空调的日子里，我们可以依然享受到凉爽的惬意。也许有人会说，现在还有多少人会用电风扇？但实际上恐怕很多人依然会在家里留一台，毕竟，它既环保又节能。它灵感是来自于机械钟表，而且还需要主人自己去上发条。而在1880年，美

2、国人舒乐首次将叶片直接装在电动机上，再接上电源，那一瞬间，叶片飞速转动，阵阵凉风扑面而来，这就是世界上第一台电风扇。随着风扇越来越融入我们的日常生活中，风扇的多样化也也来越明显。摆脱了大而笨重的外观，安全性能不高，噪音大等缺点，现在国内外市场上出现了很多创意新型风扇：迷你手持喷雾风扇、防菌除臭风扇、无叶风扇等。2本课题的基本内容及关键问题（1）、基本内容：1）按给定主要参数，拟定机械传动系统总体方案；2）画出机构运动简图；3）分配蜗杆涡轮、齿轮传动比，确定他们的基本参数，设计计算几何参数；4）确定电扇摇摆转动的的平面连杆机构的运动学尺寸，它应满足摆脚及急回系数条件下使最小传动角最大。并对平面连

3、杆机构进行运动学分析，验算曲柄存在条件。5）编写设计计算说明书（2）关键问题1） 如图所示，四杆机构。其中AB为曲柄，BC为连杆，CD为摇杆，AD杆为机架。极限位置及尺寸要求如图所示：2）蜗轮、蜗杆传动几何尺寸：蜗轮、蜗杆传动几何尺寸计算表名称计算公式蜗杆蜗轮齿顶高ha=m=1ha2=m=1齿根高hf=1.2m=1.2hf2=1.2m=1.2分度圆直径d1=mq=18d2=mz2=62齿顶圆直径da1=mq+2=20da2=mz2+2=64齿根圆直径df1=mq-2.4=15.6df2=mz2-2.4=59.6顶隙C=0.2m=0.2蜗杆轴向齿距蜗轮端面齿距P=m=蜗杆分度圆柱的导程角tan=

4、z1q=118蜗轮分度圆上齿轮的螺旋角=arctan118=3.180中心距a=m(q+z2)2=40蜗杆螺纹部分长度z1=1b11+0.06z2m=4.72蜗轮咽喉母圆半径rg2=a-da22=8蜗轮最大外圆直径z1=1de2da2+2m=66蜗轮轮缘宽度蜗z1=1b20.轮轮齿包角=2arcsin(b2d1)=1518=112.893）圆柱齿轮尺寸圆柱齿轮基本参数表名称计算公式主动轮（mm）从动轮（mm）分度圆直径d3=mz3=1.2518=22.5d4=mz4=1.2570=87.5齿顶高ha=ha*m=1.25齿根高hf=(ha*+c*)m=（1+0.25）1.25=1.5625齿全高

5、h=ha+hf=1.25+2.8125=4.0625齿顶圆直径da3=d3+2ha=22.5+2×1.25=25da4=d4+2ha=87.5+2×1.25=90齿根圆直径df3=d3-2hf=22.5-2×1.5625=19.375df4=d4-2hf=87.5-2×1.5625=84.375基圆直径db3=d3cos=22.5×cos20°=21.14db4=d4cos=87.5×cos20°=82.22齿距p=m=3.14×1.25=3.93齿厚s=m2=1.96齿槽宽e=m2=1.96中心距a=(

6、d3+d4)2=55顶隙c=c*m=0.25×1.25=0.31253本课题调研情况综述随着风扇越来越融入我们的日常生活中，风扇的多样化也也来越明显。摆脱了大而笨重的外观，安全性能不高，噪音大等缺点，现在国内外市场上出现了很多创意新型风扇：迷你手持喷雾风扇、防菌除臭风扇、无叶风扇等。例：无叶风扇。原理：基座中带有的40瓦电力马达每秒钟将33升的空气吸入风扇基座内部，经由气旋加速器加速后，空气流通速度最大被增大16倍左右，经由无叶风扇扇头环形内唇环绕，其环绕力带动扇头附近的空气随之进入扇头，并以高速度向外吹出。优点：1、传统风扇使用叶片，虽有外罩，但仍有安全隐患。无叶片风扇无叶片旋转，

7、使用安全系数高，没有危险性。2，传统风扇有剧烈的风感，不平稳、不舒适。无叶片风扇通过空气倍增技术优化处理，平稳、舒适。3，传统风扇清洁不方便，无叶片风扇无叶片，免拆卸清洗，清洁使用一块棉布擦拭即可。4，大部分传统风扇噪音较无叶片风扇噪音大。缺点：1、功能单一，和传统风扇功能一样。功能随新产品推出，具有可扩展性。相比之下，噪音在风量大的时候2、底盘太瘦，放起来碰到很容易倒。3、目前价格较高，与普通电风扇有较大差距。4、不易看见出风口。5、从能量的角度来看，无叶风扇的进风口和出风口的较之传统风扇均增加了风流流动的阻力，其转换效率必然没有传统风扇的转换效率高，也就是说产生同等风量的电耗无叶风扇将高于

8、传统风扇。综上所述，虽如今空调已经进入家庭使用中，但是仍旧不能取代风扇的地位。相信在不就后，越来越多的创意风扇将被发明创造出来，为我们的生活带来更多的便捷。4本课题的方案论证方案1：该设计方案采用了齿轮箱来减小输出速度，蜗轮蜗杆来实现减速和传动轴的变换即速度方向的变换，即通过构件2对构件3做相对的圆周转动使构件3摆动，从而实现电风扇的摇头动作，如图：1.1机构分解：减速：齿轮箱和蜗轮蜗杆机构；运动轴变换：蜗轮蜗杆机构；左右摇摆：平面四杆机构。1.2优点：a主动件只用了一台电动机即用一台电动机实现风扇叶片的转动和左右摇摆；b蜗轮蜗杆传动平稳，啮合冲击小，由于蜗杆的齿数少，故单级传动可获得较大的传

9、动比（可达1000），且结构紧凑；c有自锁现象。1.3缺点：由于蜗杆蜗轮啮合轮齿间的相对滑动速度较大，摩擦磨损大，传动效率较低，易出现发热现象，常用较贵的减摩耐磨材料来制造蜗轮，成本较高。方案2：当圆柱凸轮回转时，凹槽侧面迫使构件2左右摆动，从而实现电风扇的摇头功能，2.1机构分解： 减速：齿轮箱和蜗轮蜗杆机构； 运动轴变换：蜗轮蜗杆机构；左右摇摆：凸轮在凹槽中的回转。2.2 方案二的优点 机构通俗易懂，运动过程中反应较快，效果明显。2.3 方案二的缺点a、 机构都很难制造且精度要求高，制造成本也相对要高。b 、传动机构相对比较复杂，且齿轮数目太多，制造起来麻烦。方案3：该方案用凸轮机构来实现左右摇摆。3.1 机构分解：减速机构：齿轮箱和蜗杆蜗轮机构；运动轴变换：蜗轮蜗杆机构；左右摇摆：凸轮机构。3.2优点：较前几个方案，机构简单紧凑，响应快速。3.3缺点：使用凸轮机构制造困难，易磨损，有冲击，运动不稳定，而且成本较高。 总结：较以上几个方案，左右摇摆机构我们选用四杆机构，因为凸轮机构制造较为困难，加工成本高，且易磨损，存在冲击，运动不平稳，产生噪音，而四连杆机构特点具有机构简单，加工方便